陈 瑾，乔生彩，杨志军，马鸿雁，郭 冰

(定西市水土保持科学研究所，甘肃 定西 743000)

淤地坝是指在水土流失地区沟道中，以拦泥淤地为目的而修建的水工建筑物，其主要目的是滞洪、拦泥、淤地、蓄水、发展农业生产、减轻向河道输送泥沙等。淤地坝在发挥生态效益的同时，也带来了一定的社会效益及经济效益。就建设规模而言，目前的淤地坝已从单坝建设阶段发展到了小流域坝系建设阶段。但是在实际建设和运行管理中，有一些问题的存在限制了淤地坝的发展和效益发挥，这些问题有技术方面的，有管理方面的，也有人们对淤地坝认知方面的。这些问题的存在，导致淤地坝建设规模增长缓慢，效益发挥并不充分。在已建成的淤地坝中，有的只起到了道路的作用；有的出现了人为空库的现象，应该蓄水的并没有蓄积，生态及水资源利用功能减弱，限制了设计功能的完全发挥。针对这种现象，甘肃省提出了淤地坝 “四变”改革(提质增效变水库、生态补偿变农田、近自然治理变水沟、销号移交变公路)的设想[1]，为进一步探索建立“四变”改革机制并试行的路子，这里就“提质增效变水库”略作探讨。

1 淤地坝的作用及效果

定西市累计建成各类淤地坝379座，包括 8条小流域坝系，设计总库容11 245万m3、拦泥库容5 435万m3、滞洪库容5 810万m3。据评估，现有淤地坝达到设计淤积高程后，可增加坝地1 067 hm2，年增加粮食产量400万kg，推进0.43万～0.64万hm2坡耕地退耕；防洪减灾、保护下游安全，防止暴雨洪水和泥沙下泄，保护下游沟道安全，减轻暴雨径流对下游的威胁；就地拦蓄沟道径流，提高水资源利用率；以坝代桥，解决山区交通问题，极大地改善了山区的交通条件，促进了农产品、文化交流和商品经济的发展；蓄积地表径流，有效解决当地人畜饮水和灌溉用水问题[2]；作为水产养殖水体和水景，发展休闲旅游和其他产业。

2 淤地坝“坝变库”兴利库容的界定

拦泥库容本身就是淤地坝的兴利库容。若坝变库，需要设计的内容是对兴利要素所需的库容进行分配，这里主要讨论拦蓄利用水资源的兴利库容。

淤地坝设计指标中明确，淤地坝的坝高有拦泥坝高、滞洪坝高、安全超高三部分。这几个指标是不能随意改变的，因此在实际生产中，“兴利库容”只能是综合利用“拦泥库容”。在设计淤积年限内，拦泥库容未淤积的部分，可以作为兴利库容，达到淤积年限后，或淤积面达到设计淤积坝高后，“兴利库容”就随之消失了。

3 在技术层面上如何实现“坝变库”

3.1 淤地坝结构特点是“坝变库”的前提

淤地坝类似于水利工程的水库。水库是由挡水建筑物、泄洪建筑物、放水建筑物组成，同样淤地坝的建筑物构成一般有坝体、溢洪道、放水建筑物(三大件)，坝体是挡水拦泥建筑物，以拦蓄洪水、淤积泥沙、抬高淤积面；溢洪道是排泄洪水的建筑物，当坝内洪水位超过设计洪水位时，由溢洪道排泄洪水，以保证坝体的安全和坝地的正常生产；放水建筑物采用竖井或卧管，排泄沟道长流水和库内积水。

在实际生产中，有一大件(坝体)、两大件(坝体、竖井或卧管)、三大件(坝体、溢洪道、竖井或卧管)三种型类的淤地坝。三大件的淤地坝在防洪、拦泥、提高水资源利用率方面是高效、安全的。两大件的淤地坝，根据《水土保持治沟骨干工程技术规范》(SL 289—2003)规定，为了保证坝地安全生产，放水建筑物的设计流量“满足7日放完库内滞留洪水的要求”[3]，其功能是把坝内的蓄水排泄到坝下游，客观上是淤地坝的泄洪建筑物。在这期间，如果出现连续的大暴雨，不能保证坝体的安全。一大件的淤地坝，目前很少建设，已建成的其安全度汛问题依然不能忽视，另外由于无泄洪建筑物，坝体的安全更是无法保证。

对于不同结构特点的淤地坝，应该按照功能、作用及效益要求，分类管理，分类实现功能的拓展和改变。就淤地坝安全度汛的限制要素来讲，能实现“坝变库”的淤地坝，只能是三大件这种结构的淤地坝。

3.2 坝库的技术特征值是“坝变库”的主要控制指标

水位是表明水工建筑物水面空间位置的主要指标，设计规范中需要有明确的指标。

3.2.1 死水位

死水位是“坝变库”重要的特征值之一。目前我们把淤地坝放水建筑物最低进水口以下的库容称为死库容，相应的水位称为死水位。现实情况下，把淤地坝第一级排水卧管高程以下的库容定义为死库容，随着淤地坝运行时间的增加，淤泥面在逐年抬高，同样死水位在逐年抬高，这个现象与水库的“死水位”有区别。

3.2.2 兴利蓄水位

兴利蓄水位是“坝变库”实现兴利要求的主要指标，需要按照不同时期，优化确定不同的兴利水位。确定时主要考虑的因素有取水要求、坝体安全、防洪要求以及其他一些特殊要求。无论在汛期还是非汛期，都需要控制在拦泥坝高以下，不能占用滞洪库容。

3.2.3 汛期最高允许蓄水位

淤地坝汛期运行，要完全排空防洪库容。允许最高蓄水位是淤地坝汛期调度管理的重要指标，确定时，既要考虑兴利要求，又要兼顾防洪要求，综合考虑包括坝体防渗、兴利要求、防洪安全等因素。汛期最高允许蓄水位应该低于设计淤积高程。

4 兴利设计与管理

在淤地坝设计中，目前没有把水资源蓄积利用作为技术指标做专门兴利设计的规定，这个现象的存在一定程度上削弱了淤地坝效益的发挥。淤地坝兴利设计只涉及拦蓄泥沙的时限和数量，主要考虑淤积年限、滞洪需要、安全超高等因素来确定淤地坝的坝高，对其他兴利要素没有做出明确的设计规定。因此，在一些特定的区域，应该制定有区域特点的技术规定，把水资源蓄积利用作为技术指标做专门兴利设计，使设计工作有章可循。

4.1 在特定的区域，制定相应的技术规程，明确兴利设计指标

目前在淤地坝设计中，并没有考虑兴利库容，建议把拦泥库容V拦泥(见图1)在达到设计坝高前，利用起来，蓄积的水，可以作为水景，发展水产养殖和休闲旅游，也可以作为发展畜牧业、农业、加工业的水资源。

图1 淤地坝特征值示意

在淤地坝建成运行的时刻V兴利=V拦泥。兴利库容在0～V拦泥之间变动，淤地坝拦泥库容淤满后，V兴利变为0。淤地坝利用拦泥库容蓄水的指标，应该在相关设计或管理的规范中，要有明确的规定，便于照章办事，规范操作。

4.2 实行信息化管理，是“坝变库”的必要技术支撑

要实现淤地坝的安全运行，一方面要做好各建设环节的质量控制，建设质量合格的淤地坝；另一方面，要运用信息技术，实现淤地坝的信息化管理[5]，使淤地坝在坝体稳定、淤积监测、水位管理、防洪度汛各个环节实现自动化。信息化管理是控制淤地坝风险，保障其安全运行，降低管理成本、提升效益的有效技术手段。

4.3 制定淤地坝管理技术规程，保障淤地坝效益的有效发挥

淤地坝的主要兴利目标是拦蓄泥沙、淤泥造地，那么，拦泥坝高以下、死水位以上的库容就是兴利库容，假设在设计阶段就安排了坝体的防渗措施，蓄水应是不会存在任何风险的。进而我们可以推理出，在淤地坝没有达到设计淤积高程前，兴利蓄水位允许小于或等于设计淤积面高程，不占用滞洪库容，不会影响淤地坝的设计滞洪能力发挥。

目前，有的淤地坝完全排空了设计淤积高度以下的库存水体，以保证汛期的绝对安全，这不是正确的运行管理方式。

5 结 语

针对黄土高原千沟万壑、山大沟深的特点，建设淤地坝工程，能够很好地实现防洪减沙、造地增产的目标，能有效解决部分资源性缺水问题，在保护和修复生态系统的同时，在流域内形成四通八达的交通网络,为发展区域产业、改善群众生活水平发挥重要作用。但淤地坝不是简单填沟造地工程，要实现安全运行，提高效益，各个技术指标的正确界定是重要的课题，只要有正确的技术支持，“坝变库”的设想是完全可以实现的。